计算机图形学光线追踪大作业C++基于Optix为框架实现的光线追踪算法合集，含直射光阴影效果、漫反射阴影效果、镜面反射效果等示例

MineRay

使用Optix为框架实现的光线追踪算法。

包含4个示例，直射光阴影效果、漫反射阴影效果、镜面反射效果、折射效果

环境需求

本项目在Windows 10中测试，以下环境为Windows中的环境

CUDA 10.1

OptiX 7 SDK

cmake

编译方式

使用cmake编译

1. 打开MineRay/common/gdt/cmake/FindOptiX.cmake，在配置OptiX路径中确保其含有本机实际安装OptiX的路径
2. 在CMake GUI设置"source directory"至当前目录
3. 设置"build directory"至"当前目录/build"
4. 点击"configure"，设置平台为x64，Visual Studio 2017以上
5. 点击"generate"生成
6. 点击"open project"使用Visual Studio打开项目编译

操作方式

• 右键按住并拖动旋转视角
• 'w’向前移动，'s’向后移动，'a’向左移动，'d’向右移动
• 'left shift’向上移动
• 'left ctrl’向下移动

示例简介

0x00_direct 直射光

显示顶部光源对物体造成的阴影效果

0x01_soft 漫反射

设置每一个面为模糊材质，显示顶部光源对物体形成模糊的阴影效果

0x02_mirror 镜面反射

显示平面镜全反射和球面镜全反射的效果

0x03_refraction 折射

实现水面折射，玻璃球折射形成的凸透镜效果，以及带颜色的折射

文件说明

models文件夹：本示例中使用的模型

png文件夹：演示示例的图片

示例代码文件夹

对于每一个实例，都包含两个代码

1. main.cpp: 该实例的主函数，使用Model读取模型，使用CameraWindow创建glfw窗口，使用OptixRenderer构建optix环境，最后启动程序；
2. devicePrograms.cu: 包含OptiX流水线中的函数cuda代码，该代码由nvcc编译后被OptixRenderer读取后用于创建Optix环境

common

该文件夹包含各个实例共用的部分

3rdParty: 一些第三方库，如glfw, tinyobj等

gdt: 开源的库，包含几何方面的数学功能函数和结构体，配置OptiX的CMake文件等

MainWindow: 我们使用glfw实现的窗口

1. MainWindow.h/MainWindow.cpp: MainWindow类，封装glfw的功能，实现窗口构建，键盘、鼠标消息读取，窗口主循环的实现
2. CameraWindow.h/CameraWindow.cpp: CameraWindow类，继承自MainWindow. 在MainWindow基础上实现了键盘和鼠标控制相机变化的功能

OptixRenderer: 使用OptiX渲染的功能，方便main中将Optix渲染内容与glfw窗口对接

1. CUDABuffer.h: 使用CUDA在GPU中缓存数据的功能
2. LaunchParams.h: 启动参数结构体，需要从CPU传入OptiX的结构
3. Model.h/Model.cpp: 模型读取类，使用tinyobj读取模型，存储在Model类
4. optix7.h: OptiX相关头文件以及宏
5. OptixRenderer.h/OptixRenderer.cpp: OptiX渲染类，将CPU与OptiX交接的功能类。包含初始化OptiX环境，构建流水线，传输参数等功能。

完整代码下载地址：基于Optix为框架实现的光线追踪算法合集